物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用豐富，因此在不同的領(lǐng)域可能需要不同的通信標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于2017年以后可能成為物聯(lián)網(wǎng)最大用戶的智能家居，哪一種協(xié)議能最終成功？Thread由Google旗下Nest Labs于2014年7月提出，是一種基于IP的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議， 通過(guò) 6LoWPAN 技術(shù)支持 IPv6， 超低功耗可使設(shè)備運(yùn)行數(shù)年。Thread作為新推出的協(xié)議，如何才能打敗Wi-Fi、藍(lán)牙以及ZigBee協(xié)議一統(tǒng)智能家居市場(chǎng)？

 

　　Wi-Fi、藍(lán)牙技術(shù)難成為智能家居領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)

 

　　Wi-Fi（Wireless Fidelity）是一種允許電子設(shè)備連接到一個(gè)無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）的技術(shù)，通常使用2.4G UHF或5G SHF ISM 射頻頻段。Wi-Fi雖然是目前使用最廣泛的短距離無(wú)線通信技術(shù)之一，但為何在智能家居領(lǐng)域存在感很低？

 

　　首先，WiFi的組網(wǎng)能力相對(duì)較低，目前WiFi網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際規(guī)模一般不超過(guò)16個(gè)設(shè)備，但是在家居環(huán)境中，僅開(kāi)關(guān)、照明、家電的數(shù)量就已遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于16個(gè)，這顯然不適合智能家居。其次，如果Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)未受保護(hù)，只要處于信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)，只需通過(guò)無(wú)線網(wǎng)卡別人就可以訪問(wèn)到你的網(wǎng)絡(luò)，占用你的帶寬，造成你信息泄露，Wi-Fi的安全加密技術(shù)也不堪一擊，對(duì)于智能家居來(lái)說(shuō)，這是非常嚴(yán)重的問(wèn)題。最后，WiFi較高的功耗對(duì)于與智能家居低功耗的需求相悖。

 

　　藍(lán)牙技術(shù)工作于2.4GHz的ISM頻段，采用1600hop/s的快速跳頻技術(shù)、正向糾錯(cuò)編碼（FEC）技術(shù)和FM調(diào)制方式，設(shè)備簡(jiǎn)單，支持點(diǎn)到點(diǎn)、點(diǎn)到多點(diǎn)通信。在智能手機(jī)、嵌入式應(yīng)用開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域得到重視。為了能夠搶奪智能家居市場(chǎng)，2014年12月，藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟宣布推出藍(lán)牙核心規(guī)格4.2版本，更快的數(shù)據(jù)傳輸速度、更強(qiáng)大的隱私保護(hù)功能以及對(duì)IPv6/6LoWPAN網(wǎng)絡(luò)的支持，使得新版本成為“有史以來(lái)最為出色的藍(lán)牙技術(shù)”。但是藍(lán)牙的設(shè)計(jì)理念是替代點(diǎn)對(duì)點(diǎn)有線傳輸技術(shù)而非聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成了致命缺陷，藍(lán)牙2.0與藍(lán)牙4.0并存的混亂局面也使藍(lán)牙難以成為智能家居領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)。

 

　　ZigBee與Thread的標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)

 

　　Zigbee協(xié)議2003年被正式提出，基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)，使用2.4GHz頻段，可提供更快的數(shù)據(jù)傳輸速率，距離為10米左右，它的出現(xiàn)是為了彌補(bǔ)藍(lán)牙通信協(xié)議的高復(fù)雜，功耗大，距離近，組網(wǎng)規(guī)模太小等缺陷。ZigBee聯(lián)盟是消費(fèi)、商業(yè)和工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域創(chuàng)建開(kāi)放式全球物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的非營(yíng)利性組織，全球擁有成員公司400多家，覆蓋芯片供應(yīng)商，設(shè)備制造商，電視、電信運(yùn)營(yíng)商，認(rèn)證機(jī)構(gòu)，大型零售集團(tuán)等產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)，在智能家居乃至整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)具有重大影響。

 

　　目前，ZigBee 3.0已整合許多應(yīng)用領(lǐng)域（照明控制、家庭自動(dòng)化、樓宇自動(dòng)化、零售等）的多年經(jīng)驗(yàn)。ZigBee的認(rèn)證計(jì)劃已穩(wěn)健啟動(dòng)并開(kāi)展，授權(quán)多家檢測(cè)中心，對(duì)一千多個(gè)ZigBee產(chǎn)品進(jìn)行認(rèn)證。

 

　　ZigBee協(xié)議似乎有成為智能家居標(biāo)準(zhǔn)的趨勢(shì)，不過(guò)2014年7月Google旗下的Nest Labs提出了家庭物聯(lián)網(wǎng)通訊協(xié)定技術(shù)Thread，并為此成立Thread Group的會(huì)員、認(rèn)證機(jī)構(gòu)。Thread Group的成立兼董事會(huì)員共7家，包含Nest Labs、ARM、Silicon Labs、Freescale、Samsung等。

 

　　Thread和ZigBee同屬802.15.4，但是針對(duì)802.15.4做了很大的改進(jìn)。Thread協(xié)議建立在IPv6的基礎(chǔ)之上，在傳輸安全，系統(tǒng)可靠性上都做了很好的優(yōu)化。相比其他協(xié)議，谷歌認(rèn)為T(mén)hread 1.0能夠成為物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。

 

　　主要有三個(gè)方面的原因，技術(shù)方面Thread通過(guò)6LoWPAN技術(shù)支持IPv6，改進(jìn)了WiFi的功耗比較大、不能再藍(lán)牙2.0與4.0技術(shù)并存混亂等的不足。開(kāi)放性方面Thread Group更具包容性。一方面，Thread側(cè)重于能讓廣泛物聯(lián)網(wǎng)解決方案互通的網(wǎng)絡(luò)層（networkinglayer）設(shè)計(jì)；另一方面，ThreadGroup總裁ChrisBoross表示，“ThreadGroup將繼續(xù)尋求與其他開(kāi)發(fā)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層之產(chǎn)業(yè)組織結(jié)盟的機(jī)會(huì)。” 號(hào)召力和影響力方面，Thread Group成立以后迅速壯大，成員數(shù)量從最初的7家發(fā)展到了160多家，物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)組織AllSeen Alliance主導(dǎo)者的高通也加入其中。

 

　　有意思的是，2015年ZigBee Alliance與Thread Group發(fā)表聯(lián)合聲明，宣布將在Thread網(wǎng)路架構(gòu)上實(shí)現(xiàn)ZigBee的應(yīng)用層協(xié)議。專為各種應(yīng)用在智能家居等場(chǎng)合的設(shè)備實(shí)現(xiàn)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化。Thread作為ZigBee技術(shù)的挑戰(zhàn)者，但Thread Group中幾個(gè)主力角色，如飛思卡爾、ARM）及芯科實(shí)驗(yàn)室等半導(dǎo)體公司，也在ZigBee Alliance占突出的領(lǐng)導(dǎo)地位。

 

　　雖然目前我們還不知道ZigBee與Thread到底誰(shuí)會(huì)成為智能家居的標(biāo)準(zhǔn)，但目前兩個(gè)聯(lián)盟在推動(dòng)智能家居標(biāo)準(zhǔn)方面都十分積極。

 

　　誰(shuí)能成為最終的標(biāo)準(zhǔn)？

 

　　Silicon Labs是首家展示Thread網(wǎng)絡(luò)并提供Thread協(xié)議堆疊的供應(yīng)商，Silicon Labs希望ZigBee的設(shè)計(jì)方案未來(lái)可通過(guò)OTA升級(jí)至Silicon Labs Thread軟件。

 

　　恩智浦則是推出可同時(shí)支持低功耗ZigBee 3.0與Thread通訊協(xié)議的新款無(wú)線MCU--JN5179方案；該方案是由ARM Cortex-M3 CPU及基于IEEE 802.15.4的2.4GHz無(wú)線電芯片所組成。

 

　　相比Silicon Labs和恩智浦搖擺的不確定，智能家庭半導(dǎo)體系統(tǒng)廠商GreenPeak創(chuàng)辦人暨執(zhí)行長(zhǎng)Cees links 認(rèn)為，ZigBee綠色節(jié)能的特性以及長(zhǎng)距傳輸范圍與低功耗的優(yōu)勢(shì)，將會(huì)成為智慧家庭開(kāi)發(fā)無(wú)線技術(shù)的首選。

 

　　未來(lái)Thread會(huì)成為智能家居的標(biāo)準(zhǔn)嗎？目前來(lái)看雖然還不好預(yù)測(cè)，但是Thread要成為標(biāo)準(zhǔn)還面臨著兩個(gè)難題：一個(gè)是需要說(shuō)服廠商在每一個(gè)設(shè)備中植入802.15.4芯片，另一個(gè)是要建立真正統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。